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   Genius通信網(wǎng)絡(luò)

　　Genius通信網(wǎng)絡(luò)是美國(guó)通用電器公司推出的專門(mén)用于工業(yè)環(huán)境的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，目前在工業(yè)生產(chǎn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。該通信網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)簡(jiǎn)單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。在柳州鋼鐵(集團(tuán))公司棒材連軋生產(chǎn)線分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中，我們選用了Genius通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，取得了良好的效果。

　　在一個(gè)Genius Bus上最多可以掛31個(gè)I/O站，在其中一個(gè)站上，用通信控制模塊GBC(Genius Bus Controller)控制PLC(主站)和該網(wǎng)上其它站之間的通信。Genius網(wǎng)采用“令牌傳遞”(TOKEN)方式通信。網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度取決于通信波特率，共有4種波特率可供選擇：153.6 b/s(標(biāo)準(zhǔn))、153.6 b/s、76.8 b/s、38.4 b/s。這4種波特率對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)電纜長(zhǎng)度分別為610m、1 066 m、1 370 m、2 286 m。但是，同一Genius網(wǎng)上的所有設(shè)備的通信波特率必須相同。另外，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的頭尾兩個(gè)設(shè)備上(主站和從站均可作為網(wǎng)絡(luò)的起點(diǎn)站和終點(diǎn)站)，必須采用75 Ω、100 Ω、120 Ω或者150 Ω的終端電阻。該連軋機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用了3個(gè)Genius通信網(wǎng)絡(luò)，3個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和原理相同，我們介紹其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。Genius網(wǎng)為雙網(wǎng)冗余配置，這樣可提高通信的可靠性，在其中1個(gè)Genius網(wǎng)上共掛有15個(gè)通信站，其中1個(gè)為主站，通信控制模塊GBC及PLC放置在主站上，其余14個(gè)通信站為遠(yuǎn)程I/O站，這些通信站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊NIU(Network Interface Unit)掛在Genius網(wǎng)上。兩個(gè)Genius Bus控制模塊GBC-A和GBC-B分別控制A網(wǎng)和B網(wǎng)的通信。1#～14#站為分布在生產(chǎn)線上的遠(yuǎn)程I/O站，分別控制不同的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)上的1#站為本網(wǎng)絡(luò)的第1個(gè)站，14#站為最后1個(gè)站，其余的站(包括31#站)為中間站。在每個(gè)站的網(wǎng)絡(luò)接口模塊NIU上各有2個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信線接線單元，分別用于Genius-A網(wǎng)和Genius-B網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)線連接，在每個(gè)接線單元上有4個(gè)接線端子，分別為‘信號(hào)線1’、‘信號(hào)線2’、‘屏蔽IN’和‘屏蔽OUT’。頭尾兩個(gè)站必須接終端電阻，將終端電阻上的4個(gè)接線端子一一對(duì)應(yīng)接到1#站和14#站的4個(gè)接線端子上。各個(gè)通信站的接線方法是：將各個(gè)站上的1#線、2#線接線端子一一對(duì)應(yīng)連接起來(lái)，依次將前一個(gè)站的“屏蔽線OUT”接到下一個(gè)站的“屏蔽線IN”上，第1個(gè)站的“屏蔽線IN”不接線，最后一個(gè)站的“屏蔽線OUT”不接線。在31#站(PLC主站)上分別將Genius-A網(wǎng)和Genius-B網(wǎng)連接到GBC-A和GBC-B上。兩個(gè)網(wǎng)是并列獨(dú)立配置的。

　　網(wǎng)絡(luò)配置

　　網(wǎng)絡(luò)配置分為軟件配置和硬件配置兩部分。軟件配置用專用的配置軟件進(jìn)行，配置內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)上所有站的站號(hào)、輸入/輸出點(diǎn)的類型和數(shù)量、每一輸入/輸出點(diǎn)的地址等。硬件配置是在各個(gè)站上設(shè)置站號(hào)(要與軟件配置的站號(hào)相對(duì)應(yīng))、通信波特率等，波特率的選擇取決于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度。該網(wǎng)絡(luò)通信波特率選用153.6 b/s(標(biāo)準(zhǔn))。

　　本文介紹的Genius網(wǎng)絡(luò)已于1999年11月成功地應(yīng)用于該連軋機(jī)自動(dòng)控制中，網(wǎng)絡(luò)工作穩(wěn)定、故障率很低，而且易于為現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員掌握和接受。對(duì)于Genius雙網(wǎng)冗余網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)通信站，第1次上電時(shí)，全部是A網(wǎng)投入工作，當(dāng)某一個(gè)站出現(xiàn)故障時(shí)，該站的通信自動(dòng)切換到B網(wǎng)上(其它站仍用A網(wǎng)通信)。某一個(gè)通信站用哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信取決于上次斷電前或者出現(xiàn)故障前的狀態(tài)，如果上次斷電前或者出現(xiàn)故障前該站用A網(wǎng)通信，則再次上電或者清除故障以后，該站通信自動(dòng)切換到B網(wǎng)，反之亦然。